[实用新型]垂直轴偏置平板风力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直轴偏置平板式风力机。 

背景技术

长期以来风力发电多采用水平轴式螺旋桨风力机。其特点是结构比较成熟。可以制成小型家用发电机，结构简单。但用这种形式制成大型发电机时，结构较复杂，且造价高。其原因有： 

1、为了提高风能利用率，发电机的螺旋桨需做的尽量大，由于桨叶是较精密的器件，它的大型化提高了加工难度和造价。 

2、为利用高质量的风力，发电机的主机必须架的很高。大功率的主机制造与架高费用很高。 

3、发电机的主机与桨叶必须不断调整方向，使桨叶旋转面垂直于风向，以得到最大风能利用率。这对于架高的重量很大的风机是很困难的。 

4、桨叶的旋转是利用风力吹到桨面产生的侧向力使其旋转的，因此，需要较大的起动风速。 

随着风力机的多样化发展，垂直轴风力机也得到应用，目前较多使用的是垂直轴机翼型叶片风机，由于存在一些问题，未得到大量推广，其主要问题有： 

1、叶片的形状复杂、数量不能过多，风能利用率较小。 

2、由于叶片支撑等问题，不利于向巨型风机发展 

3、由于是高速风力机，低速时不能产生转矩，不能自行启动。 

发明内容：

本实用新型的目的是克服大型螺旋桨风机和机翼型叶片垂直轴风力机的缺点，给出一种新型风力机——垂直轴偏置平板风力机。 

其特点是： 

1、本实用新型所述垂直轴偏置平板风力机，采用垂直于地面的旋转主轴式设计，对于风向及风能质量没有要求。任何方向的风都会使风机主轴向固定的方向旋转，不需要风向舵。 

2、本实用新型所述垂直轴偏置平板风力机由4个对称于主轴布置的转臂机架组成风机主体。转臂机架的平面与垂直主轴平行。每个转臂机架安装有一组平行布置的风机平板，风机平板由玻璃钢制做。每个风机平板纵向不对称固定于独立的旋转轴上并均可绕独立的转轴旋转，旋转轴安装于转臂机架上，风机平板的旋转轴与主轴平行，每个风机平板都偏置与旋转轴，使风机平板轴两侧平板的面积不相等，靠近风机主轴的一侧较大。 

3、每一块风机平板均由固定在转臂机架上的单向挡块控制旋转范围(见图)，由于单向挡块是由弹簧复位，可以形成在风机平板逆时针旋转碰到挡块时，由于复位弹簧弹力较小，风机平板会推动挡块并越过挡块，使挡 块不能阻挡风机平板转动。风机平板转过后，弹簧使挡块复位。反之，风机平板顺时针旋转时，将被单向挡块阻挡。形成风力机主轴两侧转臂机架上的风机平板在风中姿态不同，即主轴一侧风机平板以平板平面面对风向，另一侧的风机平板以平板侧面面对风向，造成主轴两侧平板面对风向的面积的差别，即对风的阻力差，在风的作用下，转臂机架将以主轴为轴旋转。 

4、由于每块风机平板在旋转轴上是不对称偏置的，使风机平板在风力作用下即有风舵效应向固定方向旋转，又可以在风机平板全方位的自由旋转过程中使风机平板在平面对风和侧面对风时有较大的面积差。即造成主轴两侧最大的力矩差。 

本实用新型有益效果是给出一种结构简单、成本低、对风能质量要求不高的风力机。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明： 

图1是本实用新型的主视图。 

图2是图1的俯视图。 

图3是图2中A部的局部放大图。 

图中1.风力机主轴，2.转臂机架(共有a、b、c、d四个)，3.旋转轴，4.风机平板，5.挡块固定杆 6.单向挡块，7.扭力弹簧，8.固定限位块，9.基座 

图1中，风力机主轴(1)垂直竖立在坚实的基座(9)上，转臂机架(2)对称安装在风力机主轴(1)上，转臂机架(2)随同风力机主轴(1)一起以旋转。在每个转臂机架(2)上安装一组风机平板(4)风机平板偏置固定在旋转轴(3)上，即风机平板(4)在旋转轴(3)两侧的面积不相等，且当风机平板(4)处于与转臂机架(2)的平面平行时，靠近主轴(1)的一侧大于另一侧。在风力的作用下，风机平板(4)会绕旋转轴(3)旋转，并且由于风舵的效应，在风力的作用下位于旋转轴(3)面积较小的一侧会处于迎风的前侧。每个风机平板(4)的平面在处于与转臂机架(2)的平面平行时，在转臂机架靠近风机主轴(1)一侧的位置安装一个挡块固定杆(5)，在挡块固定杆(5)中部安装单向挡块(6)。